CN219554652U - 一种多用储能电源、充电桩和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能装置领域，尤其涉及一种多用储能电源、充电桩和车辆。该储能电源包括：控制模块、若干不同电压的电池、与电池数量相等的双向DCDC模块；每个所述双向DCDC模块的输入端对应连接一所述电池，每个所述双向DCDC模块的输出端分别用于连接所述控制模块，每个所述双向DCDC模块的输出端还用于并联连接外部的逆变器；所述控制模块用于控制每个所述双向DCDC模块对相应电池输出的电压进行升压，以输出至所述逆变器。本申请中的储能电源可以将不同种类新旧电池进行并机，避免出现环流现象，提高整个电源的供电效率，还可以匹配不同高低电压的逆变器，应用范围广，兼容性强。

Description

一种多用储能电源、充电桩和车辆

技术领域

本申请涉及储能装置领域，尤其涉及一种多用储能电源、充电桩和车辆。

背景技术

现有的家用低压储能电池的标称电压为48V和51.2V等低电压，并且若需要扩充电池容量和延长使用寿命，则只能进行多个电池并联使用，这样会造成电池出现环流，从而造成整个电池输出效率变低，同时并联使用还限制电池种类和新旧。另外，该类储能电池还无法搭配不同电压的储能逆变器。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提出一种多用储能电源、充电桩和车辆。

本申请实施例提出一种多用储能电源，包括：控制模块、若干不同电压的电池、与电池数量相等的双向DCDC模块；

每个所述双向DCDC模块的输入端对应连接一所述电池，每个所述双向DCDC模块的输出端分别用于连接所述控制模块，每个所述双向DCDC模块的输出端还用于并联连接外部的逆变器；

所述控制模块用于控制每个所述双向DCDC模块对相应电池输出的电压进行升压，以输出至所述逆变器。

进一步地，在上述的多用储能电源中，还包括与所述电池数量一样的低压滤波模块和高压滤波模块；

每个所述电池分别依次通过所述低压滤波模块、所述双向DCDC模块、所述高压滤波模块连接所述逆变器；

所述低压滤波模块用于将电池输出的低电压进行滤波，所述高压滤波模块用于将双向DCDC模块输出的高电压进行滤波。

进一步地，在上述的多用储能电源中，还包括：与电池数量相等的电流采集模块和保护模块；

每个所述电池依次通过一所述电流采集模块、一所述保护模块连接对应的双向DCDC模块；

所述保护模块用于在所述电池电量低于预设第一阈值时导通，还用于在所述电池电量高于预设第二阈值或所述电流大于预设第三阈值时关断。

进一步地，在上述的多用储能电源中，所述保护模块包括放电开关和充电开关，所述多用储能电源还包括管理模块；

所述管理模块分别连接所述电流采集模块、所述充电开关、所述放电开关和所述控制模块；

所述充电开关还分别连接所述电流采集模块和所述双向DCDC模块；

所述放电开关还分别连接所述电流采集模块和所述双向DCDC模块。

进一步地，在上述的多用储能电源中，还包括显示模块，每个所述管理模块还连接所述显示模块，所述显示模块用于显示每个所述电池对应的电路电流、实时电量和实时功率。

进一步地，在上述的多用储能电源中，还包括温控模块，所述温控模块分别连接所述电池、所述显示模块和所述管理模块；

所述温控模块用于采集电池温度，并通过所述显示模块进行显示；

所述管理模块用于在所述温度达到预设温度时，则关闭所述充电开关和放电开关。

进一步地，在上述的多用储能电源中，还包括通信模块，所述通信模块连接所述显示模块，所述通信模块包括蜂窝模块、WIFI模块和/或蓝牙模块。

进一步地，在上述的多用储能电源中，还包括照明灯，所述照明灯与每个所述电池连接。

本申请的另一实施例还提出一种充电桩，包括上述的多用储能电源。

本申请的另一实施例还提出一种车辆，包括上述的多用储能电源。

本申请的实施例具有以下的有益效果：

本申请实施例提出一种多用储能电源，该储能电源包括控制模块、若干不同电压的电池、与电池数量相等的双向DCDC模块，每个双向DCDC模块的输入端对应连接一电池，每个双向DCDC模块的输出端分别用于连接控制模块，每个双向DCDC模块的输出端还用于并联连接外部的逆变器；控制模块用于控制每个双向DCDC模块对相应电池输出的电压进行升压，以输出至逆变器。该储能电源可以将不同种类新旧电池进行并机，避免出现环流现象，提高整个电源的供电效率，同时还能提供120-430V高电压。另外，还可以匹配不同高低电压的逆变器，应用范围广，兼容性强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本申请一些实施方式的多用储能电源的第一流程图；

图2示出了本申请一些实施方式的多用储能电源的地址序列示意图；

图3示出了本申请一些实施方式的多用储能电源的第二流程图；

图4示出了本申请一些实施方式的多用储能电源的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

通常地，现有家备储能电池大都是低压储能电池，其供电电压基本为48V、51.2V这种低压，无法为需要大电压的产品供电，例如120V以上。而电压低导致无法兼容多种储能逆变器，减少各种应用场景。另外在使用过程中会出现使用时长短，容量低的现象，而通常的处理办法是将多个储能电池并联处理。但在实际中每个电池之间的端口电压不同、电池内阻、剩余电量不同等原因，导致在物理并机时电池间产生环流和放不出有效电池容量。为了减少环流导致的电池效率低，通常使用的是相同型号、相同电压和全新的电池并联，因为新旧电池的电压也不一样，所以这样造成很大不便，同时旧电池也会浪费掉，即使这样，实际使用中也会存在环流现象。

因此，本申请提出一种多用储能电源来解决上述的问题。

请参照图1，为本申请实施例提出的多用储能电源的一种结构示意图。示范性地，该多用储能电源应用于各种常见电器中，例如，电视机、照明设备、电脑、录音机、汽车等。

在一些实施方式中，如图1所示，一种多用储能电源100包括：控制模块130、若干不同电压的电池110、与电池110数量相等的双向DCDC模块120；每个双向DCDC模块120的输入端对应连接一电池110，每个双向DCDC模块120的输出端分别用于连接控制模块130，每个双向DCDC模块120的输出端还用于并联连接外部的逆变器200。

具体地，双向DCDC模块120是一种具有多功能的电力转换装置，它可以同时执行正向和反向的输入输出，使用单个装置就可以实现双向电能的转换。双向DCDC模块120的操作原理是通过一组晶体管构成的晶体管阵列，使用电流和电压进行控制，来实现DC电压的正反变换，从而实现DC电压正反变换。正向DCDC模块(即电池110到双向DCDC模块120的方向)的工作原理是，将电源输入的DC电压提升到需要的输出电压，从而实现电压升压的功能。另一方面，反向DCDC模块(即双向DCDC模块120到电池110的方向)的工作原理是，将输入的DC电压降低到需要的输出电压，从而实现电压降压的功能。因此，本实施例中的储能电源100可以实现对外提供高电压充电，同时还可以反向对本实施例中的储能电源100充电，不需在另外设置对应的电路。可选择地，若该储能电源100还连接光伏板，则可将节约电能。

控制模块130用于控制每个双向DCDC模块120对相应电池110输出的电压进行升压，以输出至逆变器200，逆变器200将输入的直流进行变换，输出交流以供负载300供电。同时控制模块130还控制每个双向DCDC模块120将外部的高电压转换成低电压对电池110进行充电。由于每个电池110都对应连接一个双向DCDC模块120，所以可以分别控制对其中的某个或某几个进行充电。由于这种并联结构，避免了电池110之间的环流现象，同时还可以自由搭配不同的电池110。例如图1中的电池a、电池b和电池n，每种电池110的电压可以相同，也可以不相同，使得使用更加方便。

其中，逆变器200可以选择高压逆变器或低压逆变器，根据不同型号的逆变器200，控制模块130可以每个控制双向DCDC模块120中开关的占空比，来调节输出的电压大小。该控制模块130可以控制某一个电池110或几个电池110同时对外放电，也可以控制对某一个电池110和几个电池110同时进行充电，使得使用更加智能。

当储能电源100外部连接低压逆变器200(40-60V)时，则通会电池110自带的低压进行电流输出，当储能电源100外部连接高压逆变器时，则需要通过控制双向DCDC模块120来进行升压后，输出高电压至逆变器200。其中，输出的高电压可以任意调节。所以，本实施例中的储能电源100具有很好的兼容性，能够兼容各种不同的逆变器200。

在一些实施方式中，如图2所示，多用储能电源100还包括滤波模块140，滤波模块140包括低压滤波模块140和高压滤波模块142。其中，低压滤波模块141和高压滤波模块142的数量都与电池110中单个电池的数量一样。每个电池110分别依次通过低压滤波模块141、双向DCDC模块120、高压滤波模块142连接逆变器200。

具体地，为了使输出的电压电流更稳定，则需要增加低压滤波模块141和高压滤波模块142。低压滤波模块141用于将电池110输出的低电压进行滤波，高压滤波模块142用于将双向DCDC模块120输出的高电压进行滤波。

可选择地，还可以选择可控的滤波模块140，当不需要双向DCDC模块120调节升压时，则只需要打开低压滤波电路即可，当需要双向DCDC模块120进行升压时，则需要将高压滤波和低压滤波电路同时打开进行滤波。

在一些实施方式中，如图3所示，多用储能电源100还包括：与电池110数量相等的电流采集模块150和保护模块160。每个电池110依次通过一电流采集模块150、一保护模块160连接对应的双向DCDC模块120。

具体地，管理模块170获取电流采集模块150采集的信号，并根据采集的信号来控制保护模块160的导通和关断。当电池110电量低于预设第一阈值时，则管理模块170控制保护模块160导通，当电池110电量高于预设第二阈值或电流大于预设第三阈值时则控制保护模块160关断。

进一步地，保护模块160包括放电开关161和充电开关162，多用储能电源100还包括管理模块170；管理模块170分别连接电流采集模块150、充电开关162、放电开关161和控制模块130；充电开关162还分别连接电流采集模块150和双向DCDC模块120；放电开关161还分别连接电流采集模块150和双向DCDC模块120。

具体地，当电量过低时，则需要打开充电开关162，考虑到电路若发生过流或短路则管理模块170会检测电路电流过大，则管理模块170会控制放电开关161和充电开关162都关断，以保护整个电路。另外，考虑到充电过程中，若电池110的电量充满时，则控制对应的充电开关162关断，延长电池110的寿命。

如图4所示，管理模块170实时获取每个电流采集模块150采集的电流，并根据每个采集的电流分别控制对应的保护模块160。这样既能让每个电池110输出的电能汇聚至外部的逆变器200，同时又使得每个电池110独立工作，每个电池110独立管控。

需要说明的是，管理模块170还与控制模块130进行通信，使得信息互通，用于更好控制电路功能。

在一些实施方式中，多用储能电源100还包括显示模块，每个管理模块170还连接显示模块。

具体地，显示模块用于显示每个电池110对应的电路电流、实时电量和实时功率。可选择地，显示的方式可以包括不同的电量对应不同的颜色。示范性地，当某个电池110的电量低于百分之20的时候，则对应的电量显示为红色，当电量大于百分之20低于百分之50显示黄色，大于百分之50显示绿色。当然显示的方式可为其他任意，这里不做限定。

可选择地，管理模块170还连接扬声器，当温度过高时，则报警以提醒使用者。

在一些实施方式中，多用储能电源100还包括温控模块，温控模块分别连接电池110、显示模块和管理模块170。

具体地，温控模块用于采集电池110温度，并通过显示模块进行显示。管理模块170用于在温度达到预设温度时，则关闭充电开关162和放电开关161。

示范性地，当管理模块170接收到的实时温度大于预设温度50摄氏度时，则关闭充电开关162和放电开关161，保护电路。之所以同时关闭充电开关162和放电开关161，是因为无法确定温度过高的原因，可能为电路短路、过流等原因造成。其中，预设温度还可以为40-75摄氏度，这里不做限定。

在一些实施方式中，多用储能电源100还包括通信模块，通信模块连接显示模块，通信模块包括蜂窝模块、WIFI模块和/或蓝牙模块。

具体地，通信模块可以使用无线下载技术，或无线信息传输。当使用者需要实时观测储能电源100时，但是又不能时时刻刻待在某一个地方，则可以通过通信模块实时将电池110相关数据传输至用户智能电子产品上，用户可以在任何能接收到信号的地方查看电源的相关信息。其中，电子产品包括手机、平板或电脑等。

在一些实施方式中，多用储能电源100还包括照明灯，照明灯与每个电池110连接。

具体地，该照明灯可以为LED灯，或其它节能灯等。

可选择地，1个灯同时连接所有电池110，或每个等都对应连接一个电池110或几个电池110这里不做限定。当然可以另外增加一个开关管来人为控制照明灯的开启和关闭。当停电或者晚上在外需要使用该储能电源100时，则可以开启照明灯。该功能具有很好实用性，还丰富了储能电源100的应用场景。

本申请实施例提出一种多用储能电源100，该储能电源100包括控制模块130、若干不同电压的电池110、与电池110数量相等的双向DCDC模块120。该储能电源100可以将不同种类新旧电池110进行并机，相互独立工作，避免了出现环流的现象，提高整个电源的供电效率，同时还能提供120-430V高电压。另外，还可以匹配不同高低电压的逆变器200，应用范围广，兼容性强。另外还可以搭配显示模块、通信模块和/或照明灯等功能，以拓展使用范围。

本申请的另一实施例还提出一种充电桩，包括上述的多用储能电源100。

具体地，该充电桩可设置为可移动充电桩、挂壁式充电桩、落地式充电桩(固定不可移动)等。

可选择地，该充电桩还包括计时模块，用于计算充电时间。

本申请的另一实施例还提出一种车辆，包括上诉的多用储能电源100。

具体地，该车辆包括房车、高尔夫球车等。

可以理解，本实施例的车辆或充电桩对应于上述实施例中的储能电源100，其中，上述储能电源100的可选项同样适用于本实施例，这里不再重复描述。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多用储能电源，其特征在于，包括：控制模块、若干不同电压的电池、与电池数量相等的双向DCDC模块；

每个所述双向DCDC模块的输入端对应连接一所述电池，每个所述双向DCDC模块的输出端分别用于连接所述控制模块，每个所述双向DCDC模块的输出端还用于并联连接外部的逆变器；

所述控制模块用于控制每个所述双向DCDC模块对相应电池输出的电压进行升压，以输出至所述逆变器。

2.根据权利要求1所述的多用储能电源，其特征在于，还包括与所述电池数量一样的低压滤波模块和高压滤波模块；

每个所述电池分别依次通过所述低压滤波模块、所述双向DCDC模块、所述高压滤波模块连接所述逆变器；

所述低压滤波模块用于将电池输出的低电压进行滤波，所述高压滤波模块用于将双向DCDC模块输出的高电压进行滤波。

3.根据权利要求1所述的多用储能电源，其特征在于，还包括：与电池数量相等的电流采集模块和保护模块；

每个所述电池依次通过一所述电流采集模块、一所述保护模块连接对应的双向DCDC模块；

所述保护模块用于在所述电池电量低于预设第一阈值时导通，还用于在所述电池电量高于预设第二阈值或所述电流大于预设第三阈值时关断。

4.根据权利要求3所述的多用储能电源，其特征在于，所述保护模块包括放电开关和充电开关，所述多用储能电源还包括管理模块；

所述管理模块分别连接所述电流采集模块、所述充电开关、所述放电开关和所述控制模块；

所述充电开关还分别连接所述电流采集模块和所述双向DCDC模块；

所述放电开关还分别连接所述电流采集模块和所述双向DCDC模块。

5.根据权利要求4所述的多用储能电源，其特征在于，还包括显示模块，每个所述管理模块还连接所述显示模块，所述显示模块用于显示每个所述电池对应的电路电流、实时电量和实时功率。

6.根据权利要求5所述的多用储能电源，其特征在于，还包括温控模块，所述温控模块分别连接所述电池、所述显示模块和所述管理模块；

所述温控模块用于采集电池温度，并通过所述显示模块进行显示；

所述管理模块用于在所述温度达到预设温度时，则关闭所述充电开关和放电开关。

7.根据权利要求5所述的多用储能电源，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块连接所述显示模块，所述通信模块包括蜂窝模块、WIFI模块和/或蓝牙模块。

8.根据权利要求1所述的多用储能电源，其特征在于，还包括照明灯，所述照明灯与每个所述电池连接。

9.一种充电桩，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的多用储能电源。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的多用储能电源。